Чудеса на выбор, или химические опыты для новичков - [16]
Прежде чем закончить главу и перейти к другим химическим чудесам, может быть, не столь полезным, но не менее любопытным, поставим еще один опыт, который, наверное, когда-нибудь да пригодится. Сделаем на стекле морозный узор. Даже летом.
Налей в склянку теплую воду, не очень много, не больше столовой ложки. Небольшими порциями, каждый раз хорошо размешивая, всыпь нашатырь (хлорид аммония). Как только он перестанет растворяться, кисточкой нанеси раствор на кусок стекла или на зеркальце (гляди, не порежься!). Теперь придется подождать, пока вся вода не испарится. А когда воды не останется, на стекле появится узор, очень похожий на морозный. Только вместо льда — кристаллы хлорида аммония. Тепло им не страшно, но смотри, чтобы на них не попала вода. Несколько капель — и конец чуду…
Глава четвертая. Поучительные чудеса
Я не сразу догадался, как мне назвать чудеса, которые собраны в этой главе. Сам посуди: опыты, которые ты сейчас будешь делать, наглядно показывают, как идут химические процессы, используемые для серьезных дел.
Сначала я решил: пусть чудеса будут наглядными. Но потом засомневался: а разве бывают какие-нибудь другие чудеса? Тогда, может быть, назвать их показательными? И это как-то странно — зачем же делать чудеса, которые ничего не показывают? Наконец, придумал: поучительные! Пусть юный химик, проделывая эти опыты, немного поучится, пусть познакомится на простых примерах со сложными химическими процессами.
Прошлые чудеса мы закончили кристаллами, нынешние кристаллами начнем.
Выращивать кристаллы — не пустая забава. Кристаллизация — очень распространенный в химии процесс, редко какое производство без него обходится. Но, конечно, на заводах выращивают кристаллы не ради красоты. Там задача, сам понимаешь несколько иная. Но если заодно получается красиво — разве это плохо?
А иногда и вправду бывает красиво. Например, когда выращивают искусственные ярко-красные рубины. И не только для украшений. В наручных часах очень твердые рубины играют, к примеру, роль опор для вращающихся деталей. А теперь научились выращивать и синтетические алмазы, самые твердые на свете кристаллы…
Надеюсь, ты не огорчишься, узнав, что ни рубинов, ни алмазов, ни других драгоценных камней мы с тобой вырастить не сможем. Но и то, что нам по плечу, тоже, поверь мне, достаточно красиво.
Все кристаллы мы будем получать из насыщенных растворов, то есть из таких, в которых растворено так много вещества, что больше оно уже не растворяется. Воду будем нагревать, тогда она вместит больше вещества. Ты знаешь, что сахар лучше и быстрее растворяется в горячем чае, чем в холодной воде из-под крана.
Раствор готовь так: в горячую (но не кипящую) воду насыпай порциями вещество и размешивай стеклянной или деревянной палочкой до полного растворения. Как только вещество перестанет растворяться, это значит, что при данной температуре раствор насыщен. Потом, когда он будет охлаждаться, когда вода станет постепенно испаряться из него, «лишнее» вещество выпадет в виде кристалликов.
Советую начать с вещества попроще — с поваренной соли и сахарного песка. В двух тонких стаканах приготовь горячие насыщенные растворы. Сверху положи палочку или карандаш, вокруг которых обмотана нитка. К свободному концу нитки привесь какой-нибудь маленький груз, хотя бы пуговичку, чтобы нить распрямилась и висела в растворе вертикально, не доставая немного до дна. Оставь стакан в покое на два-три дня. Ты увидишь, что нитка обросла кристалликами: в одном сосуде сахарными, в другом — соляными.
Повтори такие опыты с другими веществами: нашатырем, хлоридом кальция, тиосульфатом натрия, стиральной (кальцинированной) содой, бурой из аптеки, горькой солью (сульфатом магния), медным купоросом, селитрой. Внимательно разглядывай каждый раз образовавшиеся кристаллы: многие из них окажутся разной формы. Одни похожи на кубики, другие — на иглы, третьи — на причудливые многогранники. Разглядывать небольшие кристаллы удобнее через лупу.
Теперь немного усложним опыт. Какое-нибудь вещество, о котором ты заведомо знаешь, что оно хорошо образует кристаллы, попробуем кристаллизовать по-разному. Можешь взять любущ соль из приведенного выше списка, а можешь дополнить этот список по результатам собственных наблюдений.
Нагревая воду и добавляя вещество, приготовь, как и прежде, горячий насыщенный раствор. Но нитку в него не опускай. В миску или в кастрюлю налей холодную воду из-под крана (не помешают несколько кубиков льда из морозильника), поставь в нее стакан с раствором. Очень быстро выпадет множество мелких кристаллов. Они настолько мелкие, что по виду похожи на порошок.
Теперь ты знаешь: чтобы получить маленькие кристаллы, надо охлаждать раствор быстро. И можешь предположить, что для крупных кристаллов раствор желательно охлаждать помедленнее. Совершенно верно!
Приготовь новую порцию насыщенного раствора. (Впрочем, если мелким кристаллам нет применения, можешь просто еще раз нагреть их вместе с остывшим раствором — он снова станет насыщенным.) Как бы то ни было, на сей раз не позволяй раствору остывать быстро. Для этого обложи сосуд ватой или закутай в старое полотенце. А еще лучше — налей жидкость в термос, закрой его пробкой и оставь на день-другой. Не забудь только после этого самым тщательным образом, и не один раз, отмыть термос до полного блеска с помощью раствора соды или специальных средств для мытья посуды.
